JP2002202506A

JP2002202506A - 液晶光学素子

Info

Publication number: JP2002202506A
Application number: JP2000400858A
Authority: JP
Inventors: Shinya Tawara; 慎哉田原; Daijiro Natsume; 大二朗夏目
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp; AGC Inc
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】カイラルネマチック液晶を用いた液晶表示素
子において、反射モードでも透過モードでもコントラス
トのよい表示を得る。【解決手段】液晶パネル１の裏面側に、λ／４板２
０、偏光板３０、λ／４板４０、発光層５０および反射
層６０が積層される。λ／４板２０と偏光板３０とが円
偏光板を形成し、かつ、発光層５０側から液晶パネル１
に入射する円偏光が、カイラルネマチック液晶が選択反
射する向きの円偏光になるように、λ／４板２０の遅相
軸と偏光板３０の吸収軸とのなす角度が＋４５度または
−４５度に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧非印加時に２
種以上の光学安定状態を示す液晶を用いた液晶光学素子
に関し、特に、バックライト等の光源からの光を利用す
る透過モードとバックライト等の光源からの光を利用し
ない反射モードとの双方で使用することができる液晶光
学素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイにおいて用いられる液
晶として、カイラルネマチック液晶がある。カイラルネ
マチック液晶は、光学状態（配向方向）がプレナーであ
るときには選択反射状態になり、フォーカルコニックで
あるときには微散乱状態になって反射を呈さない。

【０００３】カイラルネマチック液晶を１対の平行した
基板間に挟持した場合、プレナーの状態では、液晶のデ
ィレクタが１定周期毎に回転するらせん構造のねじれの
中心軸（ヘリカル軸と呼ぶ。）が基板に対して平均的に
垂直方向になるように配列し、そのねじれの向きに対応
した円偏光のみを反射する。例えば、ねじれの向きが右
巻きであれば、選択反射波長の右円偏光のみを反射す
る。このように、入射した外光のうち特定波長すなわち
選択反射波長の光を反射することによって、特定の色が
表示観察側（外光が入射する側）で観察される。

【０００４】また、フォーカルコニックの状態では、複
数の液晶ドメインのヘリカル軸が基板に対してランダム
方向または非垂直方向に配列している。その状態では、
カイラルネマチック液晶は非反射状態になるので、外光
が入射する側とは反対側の基板に吸収層を設けることよ
って、吸収層の色が表示観察側で観察される。従って、
例えば、吸収層の色を黒色にすれば、観察者は、非反射
状態であるフォーカルコニックの状態における黒色表示
に対して、選択反射状態であるプレナーの状態における
液晶の反射色を視認することができる。

【０００５】カイラルネマチック液晶をプレナーに遷移
させる場合やフォーカルコニックに遷移させる場合に
は、それぞれ所定の電圧をカイラルネマチック液晶に印
加すればよい。なお、フォーカルコニックからプレナー
に遷移させる場合には、液晶をホメオトロピックとする
電圧を印加して、ホメオトロピックを経由してプレナー
に遷移させる。ホメオトロピックとは、液晶分子が電界
印加方向とほぼ平行になる液晶配向である。

【０００６】２つの状態（プレナーとフォーカルコニッ
ク）は電界が印加されていないときでも安定であり、プ
レナーの選択反射状態では偏光板が不要であるため明る
い。カイラルネマチック液晶を用い、その選択反射を利
用する液晶光学素子は、電界を印加しない状態でもその
液晶配向が保持されることによりメモリ型として機能で
きる。よって、カイラルネマチック液晶を用いて、消費
電力が少ない液晶光学素子を形成することができる。ま
た、バックライト等の光源を用いない反射モードで表示
を行うことができるので、この点からも消費電力を低減
することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、外光が少ない
場所での使用を考慮すると、バックライト等の光源から
の光を利用する透過モードでも使用できることが好まし
い。バックライトを適用する場合には、表示観察側とは
反対側の基板に吸収層を設けることができない。ところ
が、吸収層が設けられていない状態でバックライトを点
灯すると、表示観察側で観察される表示状態は、コント
ラストの低い表示状態になってしまう。

【０００８】すなわち、カイラルネマチック液晶におけ
るオン表示させたい部分をプレナーの状態にし、オフ表
示させたい部分をフォーカルコニックの状態にした場
合、オフ表示させたい部分では、フォーカルコニックの
状態は非反射状態であるから、表示観察側において白色
が観察される。また、オン表示させたい部分では、選択
反射波長を除いた波長に対応した色、すなわち、バック
ライトからの光の波長による色の補色が観察される。バ
ックライトとして緑色の光源を用いた場合には、淡い桃
色が観察され、オフ表示部分の白色に対してコントラス
トが小さい。

【０００９】このように、カイラルネマチック液晶を用
いた液晶表示素子を透過モードで使用する場合には、フ
ォーカルコニックの状態の部分でもプレナーの状態の部
分でも光を透過してしまうので、コントラストの低い表
示しか得ることができない。透過モードでのコントラス
トは最大でも２以下になってしまう。

【００１０】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、バックライト等の光源から
の光を利用しない反射モードで使用することができると
ともに、バックライト等の光源からの光を利用する透過
モードでもコントラストのよい表示を得ることができる
液晶光学素子を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶光学素
子は、電圧非印加時に２種以上の光学状態を安定に示す
ことが可能な液晶を１対の基板間に挟持した液晶パネル
と照明素子とを備えた液晶光学素子であって、液晶パネ
ルと照明素子との間に２つの位相差板と１つの偏光板と
を備え、偏光板が２つの位相差板の間に配置され、照明
素子が光を出射する発光層と光を反射する反射層とを含
むことを特徴とする。なお、発光層と反射層とが別個に
存在する場合には、反射層は、発光層の裏面側に配置さ
れることが好ましい。

【００１２】特に、各位相差板は四分の一波長板（λ／
４板）であり、照明素子側に配置された位相差板の遅相
軸と偏光板の吸収軸とのなす角度が＋４５度または−４
５度に設定され、液晶パネル側に配置された位相差板の
遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角度が、照明素子から
の左右円偏光のうち液晶パネルが反射する方の円偏光を
透過させるように＋４５度または−４５度に設定されて
いる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

【００１４】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明による液晶光学素子の第１
の実施の形態を示す模式図である。図１に示すように、
液晶光学素子は、液晶パネル１の裏面側（表示観察側と
は逆の側）に、順に、第１の位相差板（λ／４板）２
０、偏光板（直線偏光板）３０、第２の位相差板（λ／
４板）４０、発光層５０および反射層６０が積層された
構造である。なお、以下で、発光層５０および反射層６
０とで構成される部分を照明素子ということがある。

【００１５】液晶パネル１は、図２に例示するように、
第１の基板２ａおよび第２の基板２ｂを備える。第１の
基板２ａは表示観察側の基板であり、第２の基板２ｂは
背面側の基板である。第１の基板２ａおよび第２の基板
２ｂの材質は、例えば、ガラスやプラスチックである。

【００１６】第１の基板２ａには透明電極群３ａが設け
られ、第２の基板には透明電極群３ｂが設けられる。透
明電極群３ａ，３ｂのうち一方が行電極群、他方が列電
極群となり、互いにほぼ直交するように配置される。行
電極群と列電極群の各交差部分が各画素となる。なお、
第１の基板２ａと第２の基板２ｂとのうち片方の基板の
みが複数の部分に分割された電極を備え、他方の基板は
分割されていない１つの電極を備える構成であってもよ
い。

【００１７】第１の基板２ａおよび第２の基板２ｂのそ
れぞれにおける透明電極形成面上には、電気絶縁層４
ａ，４ｂが形成されている。透明電極群３ａ，３ｂおよ
び電気絶縁層４ａ，４ｂが形成された第１の基板２ａお
よび第２の基板２ｂは、周辺シール材６を介して圧着さ
れる。第１の基板２ａおよび第２の基板２ｂと周辺シー
ル材６とで囲まれた空間にカイラルネマチック液晶によ
る液晶層７が充填される。液晶層７は、電圧非印加時で
も、プレナーとフォーカルコニックとのうちのいずれか
の光学安定状態を呈することができる。

【００１８】発光層５０として、例えば、有機ＥＬを使
用することができる。反射層６０として、ミラーシー
ト、金属膜もしくは誘電体多層膜が蒸着されたガラス
等、または金属板などを使用することができる。また、
発光層５０として無機ＥＬを使用することもできる。無
機ＥＬを使用する場合には、無機ＥＬは反射層６０とし
ての作用も果たすことができる。すなわち、無機ＥＬの
みで照明素子を構成することができる。

【００１９】カイラルネマチック液晶による液晶層７
は、ネマチック液晶と光学活性物質としてのカイラル剤
とを混合して得られ、プレナーの状態では、ねじれの向
きに対応した円偏光のみを選択反射する。ねじれの向き
は、使用する光学活性物質に応じて決まる。液晶層７が
右円偏光を選択反射する場合には、λ／４板２０の遅相
軸、偏光板３０の吸収軸およびλ／４板４０の遅相軸の
方向の関係は、図３（ａ）または図３（ｂ）に矢印で示
すように設定される。

【００２０】λ／４板２０と偏光板３０とが円偏光板を
形成し、かつ、照明素子側から液晶層７に入射する円偏
光が、右円偏光になるように、λ／４板２０の遅相軸と
偏光板３０の吸収軸とのなす角度が、＋４５度になるよ
うに設定される（偏光板３０の吸収軸を基準として液晶
パネル１側から見たときの反時計回りを正とした場
合）。また、偏光板３０とλ／４板４０とが円偏光板を
形成するように、偏光板３０の吸収軸とλ／４板４０の
遅相軸とのなす角度が、＋４５度または−４５度になる
ように設定される。偏光板３０の吸収軸とλ／４板４０
の遅相軸との関係は、＋４５度と−４５度とのうちいず
れでもよい。すなわち、図３（ａ）に示すような関係で
もよいし、図３（ｂ）に示すような関係のいずれであっ
てもよい。

【００２１】液晶層７が左円偏光を選択反射する場合に
は、λ／４板２０の遅相軸、偏光板３０の吸収軸および
λ／４板４０の遅相軸の方向の関係は、図４（ａ）また
は図４（ｂ）に矢印で示すように設定される。すなわ
ち、λ／４板２０と偏光板３０とが円偏光板を形成し、
かつ、照明素子側から液晶層７に入射する円偏光が、液
晶層７が選択反射する向きの円偏光になるように、λ／
４板２０の遅相軸と偏光板３０の吸収軸とのなす角度
が、−４５度になるように設定される（偏光板３０の吸
収軸を基準として液晶パネル１側から見たときの反時計
回りを正とした場合）。

【００２２】また、偏光板３０とλ／４板４０とが円偏
光板を形成するように、偏光板３０の吸収軸とλ／４板
４０の遅相軸とのなす角度が、＋４５度または−４５度
になるように設定される。偏光板３０の吸収軸とλ／４
板４０の遅相軸との関係は、＋４５度と−４５度とのう
ちいずれでもよい。すなわち、図４（ａ）に示すような
関係でもよいし、図４（ｂ）に示すような関係のいずれ
であってもよい。

【００２３】図１〜図４に例示するように形成された液
晶表示素子は、発光層５０からの光を利用する透過モー
ドと発光層５０からの光を利用しない反射モードとの双
方で使用することができる。以下、透過モードで使用す
る場合と反射モードで使用する場合との液晶表示素子の
動作について説明する。ここでは、液晶層７は、ねじれ
の向きが右向きであり、プレナーの状態では右円偏光の
みを反射するものとする。もちろん、液晶パネル１の液
晶層７のねじれの向きが左向きであって、プレナーの状
態では左円偏光のみを反射するように構成してもよい。

【００２４】まず、反射モードすなわち発光層５０が非
点灯の状態を考える。液晶層７において、プレナーに遷
移させるための所定の電圧が印加された部分はプレナー
の状態になる。また、フォーカルコニックに遷移させる
ための所定の電圧が印加された部分はフォーカルコニッ
クの状態になる。それぞれの状態は、印加電圧が消去さ
れても安定している。

【００２５】プレナーの状態は選択反射を呈する状態で
あるから、プレナーの状態の部分では液晶層７の選択反
射波長に応じた色が、表示観察側で視認される。フォー
カルコニックの状態は非反射の状態であるから、フォー
カルコニックの状態の部分では、表示観察側から入射し
た外光は、液晶パネル１を透過する。液晶パネル１を透
過した光は、さらにλ／４板２０を透過し、偏光板３０
に入射する。偏光板３０は、直線偏光の片側を吸収し、
他の側（偏光軸が９０度異なる方）を出射する。偏光板
３０から出射した光はλ／４板４０で円偏光に変換さ
れ、反射層６０で反射して再びλ／４板４０に入射す
る。なお、発光層５０として、非点灯時には、ほぼ全て
の光を透過させるようなものが用いられる。

【００２６】反射層６０からλ／４板４０に入射した円
偏光は、λ／４板４０で直線偏光に変換され再度偏光板
３０に入射する。直線偏光の偏光軸の向きは、最初に偏
光板３０を出射したときの向きとは９０度異なってい
る。従って、反射層６０で反射された光は偏光板３０で
吸収される。すなわち、偏光板３０、λ／４板４０およ
び反射層６０は、等価的に吸収層を形成する。よって、
表示観察側から入射した外光のうち、液晶層７における
フォーカルコニックの状態の部分を透過した光は、偏光
板３０、λ／４板４０および反射層６０で形成される吸
収層で吸収され、表示観察側からフォーカルコニックの
状態の部分を見ると黒く視認される。

【００２７】以上のように、反射モードにおいて、プレ
ナーの状態では液晶層７の選択反射にもとづく反射色が
視認され、フォーカルコニックの状態では黒く視認され
る。従って、例えば、液晶表示素子において、オン表示
させたい部分をプレナーの状態にするように電圧を印加
すれば、コントラストのよい表示が実現される。

【００２８】次に、透過モードすなわち発光層５０が点
灯している状態を考える。発光層５０からの光は、λ／
４板４０を透過し、偏光板３０に入射する。偏光板３０
は、直線偏光の片側を吸収し、他の片側を出射する。偏
光板３０から出射した光はλ／４板４０で円偏光に変換
され液晶パネル１に入射する。ここで、λ／４板２０の
遅相軸と偏光板３０の吸収軸とのなす角度は、液晶パネ
ル１側に出射する円偏光が右円偏光になるように設定さ
れている。

【００２９】従って、液晶層７においてプレナーの状態
になっている部分では、照明素子側からの光の大部分を
反射する。また、フォーカルコニックの状態になってい
る部分では、照明素子側からの光の大部分を透過する。
よって、透過モードでは、液晶層７におけるプレナーの
状態の部分は、表示観察側から見ると黒く視認される。
また、フォーカルコニックの状態になっている部分は、
発光層５０からの発光色が視認される。すなわち、反射
モードの場合とネガ／ポジが逆になったコントラストの
よい表示を得ることができる。

【００３０】以上のように、この実施の形態では、液晶
パネル１の背面に、λ／４板２０、偏光板３０、λ／４
板４０および照明素子を配置し、反射モードでは、液晶
層７で選択反射されない光が液晶パネル１の背面におい
て吸収される。従って、液晶パネル１の裏面に実際に黒
色の吸収層が設置されている場合とほぼ同様の表示を得
ることができる。また、透過モードでは、液晶パネル１
の背面側から、左右円偏光のうち液晶層７で選択反射さ
れる向きの円偏光のみを入射させることによって、コン
トラストのよい表示を得ることができる。このような構
成によって、反射モードと透過モードの双方でコントラ
ストのよい表示が実現される。

【００３１】照明素子の発光スペクトルは、発光中心波
長（λ_ｒａｄ）が液晶層７の選択反射中心波長（λ
_ｒｅｆｌ）に一致し、発光スペクトル半値幅（Δλ
_ｒａｄ）が選択反射スペクトルの半値幅（Δ
λ_ｒｅｆｌ）より狭いことが最も好ましいが、Δλ
_ｒａｄ＜Δλ_ｒｅｆｌであれば、｜λ_ｒａｄ−λ
_ｒｅｆｌ｜＜１００ｎｍ程度でも使用することができ
る。また、｜λ_ｒａｄ−λ_ｒｅｆｌ｜＜５０ｎｍであれ
ばより好ましい。

【００３２】Δλ_ｒａｄ≧Δλ_ｒｅｆｌの場合には、Δ
λ_ｒａｄ−Δλ_ｒｅｆｌ＜１００ｎｍであることが好ま
しい。

【００３３】図５は、本発明による液晶光学素子の第２
の実施の形態を示す模式図である。図５に示すように、
第２の実施の形態の液晶光学素子は、液晶パネル１の裏
面側に、順に、λ／４板２０、偏光板３０、λ／４板４
０、光源５１と導光板５２とによる照明素子および反射
層６０が積層された構造である。導光板５２は、光源５
１からの光を液晶パネル１側に出射させる。

【００３４】光源５１として、ＬＥＤ、冷陰極管や熱陰
極管およびその他のハロゲンランプやメタルハライドラ
ンプ等のランプを使用することができる。導光板５２と
して、プリズム状部分を備えた導光板、ドーム状部分を
備えた導光板、ブラスト状部分を備えた導光板等の成形
物や、反射層６０等の表面に印刷したものを使用するこ
とができる。反射層６０として、ミラーシート、金属膜
もしくは誘電体多層膜が蒸着されたガラス等、または金
属板などを使用することができる。また、導光板５２に
金属膜もしくは誘電体多層膜を蒸着することによって形
成することもできる。

【００３５】図５に示すように形成された第２の実施の
形態の液晶表示素子も、第１の実施の形態の液晶表示素
子と同様の動作を行うことができる。すなわち、液晶パ
ネル１の背面に、λ／４板２０、偏光板３０、λ／４板
４０および照明素子が配置され、反射モードでは、液晶
層７で選択反射されない光が液晶パネル１の裏面で吸収
される。また、透過モードでは、液晶パネル１の背面側
から、左右円偏光のうち液晶層７で選択反射される向き
の円偏光のみが液晶パネル１に入射される。従って、第
１の実施の形態の場合と同様に、反射モードと透過モー
ドの双方でコントラストのよい表示が実現される。

【００３６】図６は、本発明による液晶光学素子の第３
の実施の形態を示す模式図である。図６に示すように、
液晶光学素子は、液晶パネル１の裏面側に、順に、λ／
４板２０、偏光板３０、λ／４板４０、光を散乱する散
乱シート７０、特定波長の光を透過させる波長選択フィ
ルタ８０、発光層５０および反射層６０が積層された構
造である。つまり、図１に示された構造に対して、散乱
シート７０と波長選択フィルタ８０とが付加されてい
る。

【００３７】図６に示すように形成された第３の実施の
形態の液晶表示素子も、第１の実施の形態の液晶表示素
子と同様の動作を行うことができるが、この実施の形態
では、発光層５０として、発光波長帯域が広い白色光源
を使用した場合に有効である。すなわち、波長選択フィ
ルタ８０の通過帯域を、液晶層７の選択反射の中心波長
に重なるような帯域にすることによって、白色光源を使
用した場合でも、照明素子側からの光の波長を液晶層７
の選択波長に合わせることができる。

【００３８】また、散乱シート７０は必須の構成要素で
はないが、発光層５０の輝度を均一化するのに有効であ
る。なお、図６では、図１に示された構造に対して、散
乱シート７０と波長選択フィルタ８０とが付加された構
造を示したが、図５に示された構造に対して散乱シート
７０もしくは波長選択フィルタ８０またはそれら双方を
付加することもできる。

【００３９】（例１）液晶パネル１を以下のように作製
した。すなわち、透明電極を有する２枚のガラス基板の
液晶層７と接する面にスピナーコーティングによってポ
リイミド薄膜を形成し、その後、上下基板面に直径４μ
ｍの樹脂製のスペーサーを散布し、注入孔を除いて四辺
にエポキシ樹脂を同じ径で印刷し、上下基板を貼り合わ
せてセルを作成した。これを空きセルと呼ぶ。一方のガ
ラス基板に配置された透明電極は面全体において共通の
電極であり、他方のガラス基板に配置された透明電極は
表示するパターンに対応した電極である。

【００４０】カイラルネマチック液晶として、Ｔｃ＝８
７゜Ｃ、Δｎ＝０．２３１、Δε＝１６．５、粘度η＝
３２ｍＰａ・ｓ、比抵抗２×１０^１１Ω・ｃｍのネマチ
ック液晶８４．７部に、（化１）に示すカイラル剤５．
１部、（化２）に示すカイラル剤５．１部、（化３）に
示すカイラル剤５．１部を溶解混合した液晶を用いる。
この液晶のヘリカルピッチは約０．３４μｍである。こ
のように調整したカイラルネマチック液晶を、以下、液
晶Ａと記す。

【００４１】

【化１】

【００４２】

【化２】

【００４３】

【化３】

【００４４】液晶Ａを空きセルに真空注入法で注入した
後、注入口を紫外線硬化樹脂で封止して液晶パネル１を
作製した。この液晶パネル１の選択反射のピーク波長は
約５３０ｎｍであった。［化１］〜［化３］に示すカイ
ラル剤を用いた液晶Ａはねじれの向きが右巻きであり、
プレナーの状態では右円偏光を反射し、左円偏光を透過
させる。

【００４５】照明素子として、図７に示すような光源と
導光板の組み合わせを用いた。すなわち、光源５１とし
てＬＥＤユニット５１Ａを用い、導光板５２としてプリ
ズム状部分を備えたプリズム導光板５２Ａを用いた。Ｌ
ＥＤユニット５１Ａは、２ｍｍ×４５ｍｍのプリント配
線板に発光波長が５３０ｎｍ±３０ｎｍの緑色ＬＥＤを
４つ搭載し、点灯時に各ＬＥＤに２０ｍＡの電流を流す
ように電圧を設定したものである。

【００４６】プリズム導光板５２Ａは、サイズが４５ｍ
ｍ×５５ｍｍで、入光部の厚みが２．０ｍｍで反入光部
の厚みが１．５ｍｍであり、入光部側の面と平行に、断
面が三角状の多数のプリズムが形成されたものである。
プリズムは、反プリズム面（出光面）に一定の角度で光
を出射するように調整されている。そして、プリズム導
光板５２Ａの入光部にＬＥＤユニット５１Ａからの緑色
光を入射させた。なお、このような照明素子として、一
般的に液晶ディスプレイのバックライトとして使用され
るものを用いることができる。

【００４７】また、反射層６０として、平均反射率が９
６％で厚さ０．１ｍｍのミラーシート６０Ａを配置し
た。さらに、プリズム導光板５２Ａの出射面側に、ヘー
ズが９０％、全光線透過率が９５％で厚さ０．１ｍｍ程
度の散乱シート７０を配置した。なお、λ／４板２０、
偏光板３０、λ／４板４０は、図５に示されたように配
置されている。

【００４８】ＬＥＤユニット５１ＡにおけるＬＥＤを点
灯しない状態では、液晶パネル１における液晶のプレナ
ーの状態の部分は明るい緑色に視認された。すなわち、
液晶の反射色が観察された。また、フォーカルコニック
の部分は黒色に視認された。ＬＥＤを点灯した状態で
は、プレナーの状態の部分はやや黄色を帯びた黒色に視
認された。また、フォーカルコニックの部分は明るい緑
色に視認された。すなわち、液晶の透過色が観察され
た。ＬＥＤを点灯しない状態でも点灯した状態でも、明
るい緑色の部分とそれ以外の部分とのコントラストは良
好であった。

【００４９】以上に説明したように、本発明によれば、
カイラルネマチック液晶による液晶層７を有する液晶パ
ネル１の裏面に、λ／４板２０、偏光板３０、λ／４板
４０、照明素子および反射層６０を配置し、λ／４板２
０の遅相軸と偏光板３０の吸収軸とのなす角度が、照明
素子側から液晶層７に入射する円偏光が液晶層７が選択
反射する向きの円偏光になるように設置されている。ま
た、偏光板３０、λ／４板４０および反射層６０によっ
て、液晶パネル１を透過した光の全部または大部分が吸
収される。よって、発光層５０が点灯状態である透過モ
ードでは、液晶層７のプレナーの状態の部分では表示観
察側に光が透過せず、発光層５０が点灯状態ではない反
射モードでは、液晶層７のフォーカルコニックの状態の
部分では表示観察側に光が反射されない。従って、透過
モードでも反射モードでもコントラストのよい表示を得
ることができる。なお、液晶光学素子において、液晶層
７の液晶はコレステリック液晶であってもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、液晶表示素子を、液晶
パネルと照明素子との間に２つの位相差板と１つの偏光
板とを備え、偏光板が２つの位相差板の間に配置され、
照明素子が発光層と反射層とを含む構成にしたので、反
射モードでも透過モードでもコントラストのよい表示を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶光学素子の第１の実施の形態を示す模式
図。

【図２】液晶パネルの一構成例を示す断面図。

【図３】 λ／４板の遅相軸と偏光板の吸収軸の方向の
関係を示す説明図。

【図４】 λ／４板の遅相軸と偏光板の吸収軸の方向の
関係を示す説明図。

【図５】液晶光学素子の第２の実施の形態を示す模式
図。

【図６】液晶光学素子の第３の実施の形態を示す模式
図。

【図７】照明素子の一構成例を示す断面図。

【符号の説明】

１液晶パネル２０第１の位相差板（λ／４板）３０偏光板４０第２の位相差板（λ／４板）５０発光層５１光源５１ＡＬＥＤユニット５２導光板５２Ａプリズム導光板６０反射層６０Ａミラーシート７０散乱シート８０波長選択フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｈ３３６Ｊ (72)発明者夏目大二朗東京都荒川区東日暮里５丁目７番18号オプトレックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA07 BB03 BB63 BC22 2H091 FA08Z FA11Z FA14Z FA31Z FA41Z FD06 FD10 LA13 LA17 5G435 AA02 BB12 BB15 BB16 DD14 EE26 EE27 EE33 FF03 FF05 FF06 FF08 GG11 GG23 GG24 GG25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧非印加時に２種以上の光学状態を安
定に示すことが可能な液晶を１対の基板間に挟持した液
晶パネルと照明素子とを備えた液晶光学素子であって、
前記液晶パネルと前記照明素子との間に２つの位相差板
と１つの偏光板とを備え、前記偏光板は前記２つの位相
差板の間に配置され、前記照明素子は光を出射する発光
層と光を反射する反射層とを含むことを特徴とする液晶
光学素子。
【請求項２】各位相差板は四分の一波長板であり、照
明素子側に配置された位相差板の遅相軸と偏光板の吸収
軸とがなす角度は、＋４５度または−４５度に設定さ
れ、液晶パネル側に配置された位相差板の遅相軸と前記
偏光板の吸収軸とがなす角度は、前記照明素子からの左
右円偏光のうち前記液晶パネルが反射する方の円偏光を
透過させるように＋４５度または−４５度に設定されて
いる請求項１記載の液晶光学素子。
【請求項３】特定波長の光を透過させる波長選択フィ
ルタを備えた請求項１または請求項２記載の液晶光学素
子。
【請求項４】入射した光を散乱させる散乱シートを備
えた請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の
液晶光学素子。